gmansilla,4-Lamaderacomomaterialestructural

Vista previa del material en texto

8
La madera es el principal material sostenible estructural del 
cual dispone el arquitecto para la concreción de sus proyec-
tos, ya que posee cualidades que le permiten cumplir sus 
funciones arquitectónicas y una vez finalizada su vida útil se 
degrada sin dejar huella ecológica en el medio ambiente.
Esta sustentabilidad resultará verdadera si el diseño está 
asentado en tres BASES:
 • Cuidado del bosque nativo utilizando madera de 
forestación.
 • Uso de maderas de sitios cercanos evitando el 
traslado desde grandes distancias. 
 • Diseño modulado para generar el mayor aprove-
chamiento y el mínimo desperdicio.
Las ventajas del uso de la MADERA como material en la 
arquitectura son muchas:
 • Poseer huella ecológica cero
 • Reciclable
 • Buena aislación acústica
 • Adecuada resistencia
 • Bajo peso específico
 • Elevada resistencia al fuego si está debidamente 
protegida.
 • Económico
 • Dotan de confort y calidez a los ambientes 
La madera como material estructural
Por Esp. Ing. María Gabriela Culasso (FAUD y FCEFyN - UNC) 
Ilustraciones: Arq. Daniel Villani (FAUD - UNC)
MATERIAL NATURAL
Al ser un material natural su confor-
mación celular es apta para resistir 
los esfuerzos de la naturaleza a los 
cuales estará sometido en su vida útil 
como árbol, y no como viga o columna 
que constituye el destino que quere-
mos darle en la arquitectura.
Con una estructura celular en forma 
de fibras orientadas en la dirección 
longitudinal, paralela al eje del árbol, 
es más resistente en una dirección 
(paralelo a las fibras), que en otra 
(perpendicular a las fibras), carac-
terísticas que son las que afectan 
su comportamiento como elemento 
estructural.
Su crecimiento se produce en forma 
de anillos concéntricos desde el 
centro (médula) hacia la periferia del 
tronco con células de mayor diámetro 
en las épocas de lluvias o cálidas y 
menor diámetro en épocas frías o 
secas, diferenciando claramente los 
anillos año a año que definen la edad 
del árbol.
Corteza
Cambiúm
Médula
Anillos de 
crecimiento
Estructura del tronco de un árbol
10
Para su uso como material estructural es importante saber que la resistencia de la madera es diferente en todas las direc-
ciones, eso se llama ANISOTROPÍA del material.
Sus características físicas y mecánicas dependen de esta anisotropía y además de la forma y rapidez de crecimiento del 
árbol en función de las condiciones particulares del clima y del suelo. Es decir que NO SOLO DEPENDE DE LA ESPECIE, 
sino de la ZONA GEOGRÁFICA donde esa especie se desarrolla en función de las temperaturas y lluvias caídas. Por eso 
resulta tan difícil determinar sus características mecánicas.
SE
N
TI
D
O
LO
N
G
IT
U
D
IN
A
L
TRACCIÓN COMPRESIÓN FLEXIÓN CORTE
SE
N
TI
D
O
TR
A
N
SV
ER
SA
L
Resistencia de la madera según la dirección de las fibras
11
Hasta hace pocos años, no se contaba en el país con un 
reglamento o norma con recomendaciones para el diseño y 
dimensionado de estructuras de madera, y se utilizaban en-
tonces lo que cada profesional consideraba adecuado, como 
por ejemplo las normativas brasilera, alemana, española, o 
simplemente la intuición o experiencia.
Esta falta de respaldo técnico también contribuyó a un retra-
so de la industria maderera para su uso en arquitectura, ya 
que resultaba de mayor rendimiento económico la industria 
del mueble. Desde el año 2013 se cuenta con la redacción 
de las normas de diseño de estructuras de madera CIRSOC 
601 (aprobado en el año 2016), con lo cual se potencia la 
incorporación de este material al listado de los materiales 
estructurales de mayor uso.
Los parámetros mecánicos de resistencia y rigidez de la 
madera resultan diferentes según la especie y procedencia 
y además según el tipo de solicitación y la dirección de las 
fibras de la pieza.
Las especies convenientes de utilizar en nuestro país son 
PINO, EUCALIPTUS Y ÁLAMO cuyas características me-
cánicas se encuentran en los suplementos del reglamento 
antes mencionado. 
Se especifica la RESISTENCIA PARALELA A LAS FIBRAS 
y PERPEDICULAR A LAS FIBRAS (en algunos casos la 
resistencia perpendicular a las fibras es tan baja que se 
desprecia), el MÓDULO DE ELASTICIDAD PARALELO 
y PERPENDICULAR A LAS FIBRAS, ya que también es 
diferente el comportamiento en cada dirección frente a las 
deformaciones, y su DENSIDAD.
12
CLASIFICACION DE LA MADERA
 
La madera puede clasificarse según el 
grado de industrialización o proceso produc-
tivo utilizado pudiendo ser este el mínimo 
necesario o bien haber pasado por un largo 
proceso:
• MADERA NATURAL:
a) Aserrada en forma de tabla o de sección 
rectangular
b) En forma de rollizo (solo descortezada)
Diferentes formas de aserrar un tronco
13
• MADERA INDUSTRIALIZADA:
 a) Madera laminada: se obtiene 
a partir de tablas de entre 3cm y 5cm de 
espesor y diferentes largos que se super-
ponen en forma longitudinal, con las fibras 
siempre orientadas en la misma dirección, 
unas sobre otras, desfasando las uniones 
entre capa y capa, encoladas y secadas en 
prensa. Esto permite lograr largos sin límites 
y secciones de mayor dimensión. Usos en 
vigas, columnas, etc.
 
 b) Madera compensada o con-
trachapada: se obtiene a partir de láminas 
muy finas de 2mm a 5mm de espesor que 
se superponen alternando la dirección de la 
fibra perpendicularmente, logrando tener ca-
racterísticas mecánicas similares en ambas 
direcciones y permitiéndole funcionar como 
placa. Usos: alma de vigas compuestas, 
cielorrasos, encofrados de losas, pisos, etc.
 
 c) Tableros de fibras orientadas 
OSB: se obtiene apilando astillas de madera 
con un adhesivo formando placas que 
tienen resistencia similar en las dos direc-
ciones. Usos: almas de vigas compuestas, 
cielorrasos, encofrados, pisos, etc.
Madera laminada
Madera compensada Tableros de OSB
14
USOS DE LA MADERA EN ESTRUCTURAS 
Barras a flexión:
Se consideran de esta forma aquellos elementos donde 
predominan los esfuerzos de flexión y corte. Pueden ser de 
madera aserrada (de sección rectangular o laminada) 
Usos: correas, cabios, vigas de cubierta o de entrepiso, 
dinteles, etc.
Placas a flexión y corte:
Se denominan así a los elementos estructurales de superfi-
cie donde predominan los esfuerzos de flexión y corte.
La madera debe ser utilizada de manera de distribuir los
esfuerzos en una dirección o en dos direcciones, para lo 
cual, considerando estos requerimientos, pueden ser resuel-
tos en el primer caso con placas de machimbre (fibras en 
una dirección) o en el segundo caso con OSB o COMPEN-
SADOS fenólicos (fibras trabajando en dos direcciones)
Usos: cielorrasos, pisos o paneles estructurales.
Barras solicitadas a flexión
Placas solicitadas a flexión y corte
15
Barras a compresión o flexo compresión:
Denominamos así a los elementos barra donde predominan 
los esfuerzos de compresión pura o acompañados de flexión 
producto de las acciones del viento o sismo. 
Estos elementos necesitan que la madera tenga la fibra 
orientada en una dirección (longitudinal) y generalmente son 
resueltos con secciones aserradas rectangulares simples o 
compuestas (con tacos o presillas) o con secciones circula-
res.
Usos: Columnas o cordones de vigas reticuladas
Barras a esfuerzos axiles puros:
Denominamos así a aquellos elementos lineales sometidos 
a esfuerzos de tracción o compresión puros. Generalmente 
se resuelven con elementos de madera aserrada de sección 
rectangular, simples o compuestos.
Usos: Diagonales, montantes o cordones de vigas reticula-
das.
Diferentes tipos de reticulados planos